受控扩散凝固法制备A390铝合金微观结构及其形成机制研究

发布时间：2025-01-04 08:01

　　受控扩散凝固(Controlled Diffusion Solidification,CDS)是一种将不同成分的两种前驱合金熔体分别进行熔炼后进行混合制得目标合金的工艺方法,旨在控制混合时熔体温度、溶质扩散行为,进而改善合金微观组织结构。此次试验重点研究了CDS法制备A390过共晶多元合金的工艺方法和组织特征,取得了以下研究成果:完成了CDS法制备过共晶合金的工艺路线设计及组织结构特征的研究。混合时,保持前驱合金2温度(T2)不变,初生Si的晶粒尺寸随着前驱合金1混合温度(T1)的升高而逐渐变大。当T1为730 ℃、740 ℃、750 ℃、770 ℃时,初生Si的晶粒尺寸分别为28.91μm、34.12μm、47.34μm、59.17μm。而共晶Si的长宽比也随着T1的提高而增加,分别为6.2、7.1、9.0、14.2。而进行P、Sr变质处理的初生Si晶粒尺寸为48.19μm,共晶Si长宽比5.2。对于晶粒尺寸均匀性分布而言,CDS法制备的铸锭中初生Si晶粒尺寸主要集中在0——60μm内,分布比较分散。变质处理后的初生Si尺寸主要分布在40——60μm内,晶粒尺寸分布更为集中。而相比于变...

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【部分图文】：

图1.1Al-Si二元相图

图1.1Al-Si二元相图Fig.1.1ThebinarydiagramofAl-Si以看出，当Si含量为12.2%时，合金发生共晶反应，共晶含量高于12.2%时，合金结晶过程中，首先析出初生Si晶组织。共晶组织为α（Al），β（Si）两相。可以看到金液....

图1.2固液界面前沿成分过冷示意图

区间内的任意一点，共存两相都具有不同的成分，与此同时，界面处两温度降低而变化，故晶体生长与传质过程必然相伴而生。即从形核开始束，在合金凝固过程中，固液两相前沿将不断进行着溶质元素的重新分配合金凝固过程中的溶质再分配。在凝固时，因为溶质再分配，固液界面布不均匀，浓度梯度处处不一，极....

图1.3两种固液界面微观结构:(a)光滑界面（b）粗糙界面

DL：溶质扩散系数K：溶质分配系数等式左侧的实际温度梯度GL，界面生长速度R可以人为控制，右侧各参合金本身性质决定。.4.3固液界面的微观结构前文提到凝固时，固夜界面前沿的温度梯度与浓度梯度会影响晶体的生长实，另一个因素也会显著地影响晶体生长，那就是固液界面的结构。固液....

图2.1实验设备Fig.2.1Experimentequipments

图2.1实验设备Fig.2.1Experimentequipments程工艺步骤已经提到本次CDS实验两种前驱合金以1Kg，按成分配比计算纯铝、纯硅、铝铜中间量。铝烧损率取2%，硅烧损率取2%，镁取需敲碎，硅颗粒尺寸大约为粒径2cm。设备预热。实验前将石墨坩....

本文编号：4023149